package com.example.shirotest.study;

import java.util.Arrays;

public class FibonacciSearch {

    private static int maxSize = 20;

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,5,6,8,9,145,526,895,1402,2654,5645};

        System.out.println("index=" + fibSearch(arr, 5));
    }

    //因为后面我们mid=low+F(k-1)-1,需要使用到斐波拉契数列，因此我们需要先获取一个斐波拉契数列
    //非递归方法得到一个斐波拉契数列
    public static int[] fib(){
        int[] f = new int[maxSize];
        f[0] = 1;
        f[1] = 1;
        for (int i = 2; i < maxSize; i++) {
            f[i] = f[i-1] + f[i-2];
        }

        return f;
    }

    //编写斐波拉契查找算法
    //使用非递归的方式编写算法
    /**
     * @param a    有序数组
     * @param key  待查找的值
     * @return
     */
    public static int fibSearch(int[] a,int key){
        int low = 0;
        int high = a.length - 1;
        int k = 0; //表示斐波那契分割数值的下标
        int mid = 0; //存放mid值
        int f[] = fib(); //获取到斐波那契数列
        //获取到斐波那契发个数字的下标
        while (high > f[k] -1){
            k++;
        }

        //因为 f[k] 值 可能大于 a 的 长度，因此我们需要使用Arrays类，构造一个新的数组，并指向temp[]
        //不足的部分会使用O填充
        int[] temp = Arrays.copyOf(a,f[k]);
        //实际上需求使用a数组最后的数填充 temp
        //举例：temp = (1,8, 10, 89, 1000, 1234, 0, 0, 0) => (1,8, 10, 89, 1000, 1234, 1234, 1234, 1234)
        for (int i = high+1; i < temp.length; i++) {
            temp[i] = a[high];
        }

        ///使用while来循环处理，找到我们的数 key
        while (low <= high){   // 只要这个条件满足，就可以找
            mid = low + f[k-1] - 1;
            if(key < temp[mid]){  //我们应该继续向数组的前面查找(左边)
                high = mid - 1;
                //为甚是 k--
                // 说明
                // 1。全部元素 = 前面的元素 + 后边元素
                // 2，f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                // 因为 前面有 f[k-1]个元素,所以可以继续拆分 f[k-1] = f[k-2] + f[k-3]
                // 即 在 f[k-1] 的前面继续查找 k--
                // 即下次循环 mid = f[k-1-1]-1
                k--;
            } else if (key > temp[mid]) { // 我们应该继续向数组的后面查找(右边)
                low = mid + 1;
                //为什么是k -=2
                // 说明
                // 1。全部元素 = 前面的元素 + 后边元素
                // 2。f[k] = f[k-1] + f[k-2]
                // 3。因为后面我们有f[k-2] 所以可以继续拆分 f[k-1] = f[k-3] + f[k-4]
                // 4。即在f[k-2] 的前面进行查找 k -=2
                // 5，即下次循环 mid = f[k - 1 - 2] - 1
                k -= 2;
            }else {
                //需要确定返回的是哪个小标
                if(mid <= high){
                    return mid;
                }else {
                    return high;
                }
            }
        }
        return -1;
    }

}
